之前在的文章中已经写了公平锁、非公平锁,独享锁、共享锁,那么接下来我们就得介绍互斥锁和读写锁了。那我们我就来了解一波把!
锁的分类
- 公平锁/非公平锁
- 可重入锁
- 独享锁/共享锁
- 互斥锁/读写锁
- 乐观锁/悲观锁
- 分段锁
- 偏向锁/轻量级锁/重量级锁
- 自旋锁
## 互斥锁
首先我们先说什么是互斥?
互斥:事件A和B的交集为空,A与B就是互斥事件,也叫互不相容事件。这是百度百科中对互斥的的说法,比较官方,而其实所谓互斥,是指散布在不同进程之间的若干程序片断, 当某个进程运行其中一个程序片段时,其它进程就不能运行它们之中的任一程序片段,只能等到该进程运行完这个程序片段后才可以运行。
这样就是说互斥的两个线程之间是不可以同时运行,他们相互之间会排斥,必须是A线程运行完毕之后,B线程才能进行。
在我们通常使用的线程过程中遇到的最多的就是同步,实现同步的方法,我们就可以使用synchronized,而 synchronized 就是互斥锁。 但是这是很早之前我们使用过的了,其实还有一个是显式的,使用Lock 对象
####synchronized
我们先看看synchronized。
synchronized机制提供了对与每个对象相关的隐式监视器锁的访问, 并强制所有锁获取和释放均要出现在一个块结构中, 当获取了多个锁时, 它们必须以相反的顺序释放. synchronized机制对锁的释放是隐式的, 只要线程运行的代码超出了synchronized语句块范围, 锁就会被释放.
而Lock机制必须显式的调用Lock对象的unlock()方法才能释放锁, 这为获取锁和释放锁不出现在同一个块结构中, 以及以更自由的顺序释放锁提供了可能.
我们看一下下面的几个场景:
(1) 普通方法前面加synchronized
synchronized public void test(){….}
这个操作就等价于在方法体前后包装了一个synchronized(this),或者说是给当前的类所在的对象加上了锁的标记,
而与它互斥的情况就会有三种,(也就是相互之间是的串的)
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在该类的所有的静态方法中发生synchronized(this);
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在该类的所有的静态方法前面加上synchronized关键字;
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在其他类中得到该对象的引用,并对该对象进行synchronized操作;
synchronized public static void test(){….}
这个synchronized操作就等价于锁住了当前类的class对象,比如说这个类是A,那么相当于执行了synchronized(A.class)操作, 而与它互斥的场景就十分的明显了。
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代码中任何一个地方发生了synchronized(A.class);
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在该类的所有的静态的方法前面增加了synchronized关键字;
我们需要注意的是,锁住了类,并不是说我们锁住了类所在的对象,类本身也是一种对象呀。 它与类的实例是完全不同的两个对象,在加锁的时候不是相互以来的,换句话说,我们对类进行加锁并不与前面的一个案例锁描述的加锁互斥。
锁住了“子类”或“子类的对象”,与锁住“父类”或“父类的对象”是完全不想管的,他们彼此独立!
你看我们常说的synchronized的代码块加锁
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这一段代码其实锁住的并不是代码块,而是锁住的object对象,因此在其他的代码中发生synchronized(object)时就会发生互斥。
读写锁
有很多时候会有人有疑问?读写锁是为了什么而存在的?这个如果你不看源码的话,你是不知道为什么的,如果你看了,那么就会很清晰的理解为什么了。
读写锁,是分为读锁和写锁的,那么他是为什么存在,其实最好理解的就是为了解决性能问题!
性能问题一直都是我们开发中最担心的一个问题,而JAVA提供了读写锁,在读的时候使用读锁,在写的时候使用写锁,如果在没有写锁的情况下, 读是无阻塞的,在一定程度上是它能提高程序的执行效率,读写锁之间,多个读锁不互斥,读锁和写锁确实互斥,这是JVM自己来控制的,而 JVM帮我们解决了,我们只需要去加锁即可。
我们来看看读写锁中经典的源码实例ReentrantReadWriteLock, 其实之前我已经不经意的提到过了,话不多来,来low一眼。
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上面的源码是ReentrantReadWriteLock,中对读锁的解释,也是获取锁的过程,解锁过程我就不多说了,又兴趣的可以去之前的文章中仔细的去看。
而写锁相对于读锁来说,可能就没有那么复杂了
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上面的代码是写锁加锁的过程了,其实相对于读锁来说稍微简单一点点。
那么我们再来看一下写锁是怎么释放的。
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看完之后我们就能发现,他确实相对于读锁来说比较简单。
以上就是互斥锁和读写锁的所有解析过程,
在看文章的过程中,首先要先去看一下AQS到底是什么,不然很多东西会看不明白!
##总结
互斥锁是一种简单的加锁的方法来控制对共享资源的访问,互斥锁只有两种状态,即上锁( lock )和解锁( unlock )。
互斥锁的特点:
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原子性:把一个互斥量锁定为一个原子操作,保证了如果一个线程锁定了一个互斥量,没有其他线程在同一时间可以成功锁定这个互斥量;
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唯一性:如果一个线程锁定了一个互斥量,在它解除锁定之前,没有其他线程可以锁定这个互斥量;
读写锁是为了让程序的性能更加优越而存在的,
读写锁特点:
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多个读者可以同时进行读
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写者必须互斥(只允许一个写者写,也不能读者、写者同时进行)
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写者优先于读者(一旦有写者,则后续读者必须等待,唤醒时优先考虑写者)